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2024年第2期
01
腐蚀大数据与联网观测技术专栏
论文作者
张帆，徐迪，杨小佳，王一品，陈昊，彭非凡，安江峰，程学群，李晓刚
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选择碳钢腐蚀大数据采集传感器和典型城市大气环境，通过电偶传感器和电阻传感器得到腐蚀联网观测数据，并计算出材料月平均腐蚀速率，与挂片试验得到的腐蚀速率作对比。采用响应面方式对室外监测数据建模优化，并通过室内温湿度耦合试验和干湿交替模拟试验验证以上响应面模型，试图对碳钢腐蚀大数据采集传感器在城市大气环境下腐蚀过程中的数据采集机理进行室内外研究，对其环境适应性进行标定，以获得更加精确的腐蚀联网观测数据。
引用格式
张帆,徐迪,杨小佳,王一品,陈昊,彭非凡,安江峰,程学群,李晓刚.碳钢腐蚀大数据采集传感器在城市大气环境中适应性标定[J].中国表面工程,2024,37(2):1-15.
论文作者
马文彬，张辉，姚伟，蒋钊
精彩看点
采用多弧离子镀技术在金属 Ti 表面制备Ti / TiN 复合涂层，通过优化工艺参数来调控 Ti /TiN 复合涂层微观结构，并研究结构对涂层的力学及电化学性能的影响规律，为金属双极板涂层的研发提供技术基础。
引用格式
马文彬,张辉,姚伟,蒋钊.空间燃料电池金属钛表面复合涂层制备与性能研究[J].中国表面工程,2024,37(2):16-26.
论文作者
孙美慧，李江文，刘文月，郭呈宇，李天怡，徐学旭
精彩看点
利用真空感应冶炼和两阶段轧制工艺制备3种添加Cu、Ni元素的耐蚀高锰阻尼钢，通过电化学测试、大气曝晒试验，研究两种元素对耐蚀高锰阻尼钢的电化学行为以及腐蚀产物层形成机制的影响，为高锰阻尼钢在大气环境中的腐蚀行为及其耐蚀性设计研究提供数据支撑。
引用格式
孙美慧,李江文,刘文月,郭呈宇,李天怡,徐学旭.Cu、Ni元素对耐蚀高锰阻尼钢在大气环境中腐蚀行为的影响[J].中国表面工程,2024,37(2):27-40.
论文作者
卢士航，张雪，窦雯雯，陈士强，刘光洲
精彩看点
选择 S355J0W 钢和 EH36钢作为研究对象，利用表面分析技术、失重和电化学测试等方法研究两种钢的 MIC 性能，并进一步从热力学角度探究两种钢的耐 MIC 性能差异机理，以期为海洋 MIC 机理的探究提供数据支撑，为 MIC防护方法的设计与开发提供新见解。
引用格式
卢士航,张雪,窦雯雯,陈士强,刘光洲.S355J0W钢对脱硫弧菌和铜绿假单胞菌腐蚀的抑制机制[J].中国表面工程,2024,37(2):41-57.
论文作者
夏晓健，杨国威，林德源，李清，朱仁政，杨小佳，陈奕扬，万芯瑗，严康骅，韩纪层，陈云翔，洪毅成，陈天鹏
精彩看点
以 Q235 碳钢作为研究对象，在模拟海洋大气环境下，基于腐蚀大数据、电偶及电阻传感器，通过周期浸泡加速试验，获取实时连续的腐蚀数据，研究环境因子 Cl−、HSO3−及 pH 值对海洋大气腐蚀行为的影响。通过分析腐蚀大数据采集结果，包括相对电流强度、腐蚀累积电量及电阻增量变化情况，以捕捉整个腐蚀过程的动态变化过程。采用扫描电子显微镜（SEM，TESCAN Mira 4）、能谱仪（EDS）、激光共聚焦及电化学等试验方法，对周浸后试样的锈层进行分析表征，验证腐蚀大数据与传统挂片法研究结果的一致性，证明腐蚀大数据技术对于环境腐蚀研究的可靠性。
引用格式
夏晓健,杨国威,林德源,李清,朱仁政,杨小佳,陈奕扬,万芯瑗,严康骅,韩纪层,陈云翔,洪毅成,陈天鹏.基于腐蚀大数据的碳钢海洋大气腐蚀行为[J].中国表面工程,2024,37(2):58-71.
论文作者
李微，孙涛，柏国伟，张弛鹏，李聪，彭卓寅
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综述了高温下钢的CO2 氧化渗碳腐蚀机理，阐述了腐蚀环境中多种因素包括温度、压力及其他杂质气体对钢的 CO2腐蚀的影响规律，归纳了目前已有 CO2腐蚀模型的发展状况及应用背景，总结了目前关于抗 CO2 腐蚀的钢材涂层类型及其防护效果，以期为高温环境中钢材的抗 CO2腐蚀防护措施的选择及其长周期安全服务寿命评价提供全面理论依据。
引用格式
李微,孙涛,柏国伟,张弛鹏,李聪,彭卓寅.钢在高温CO2环境中氧化渗碳腐蚀机理及其涂层防护研究进展[J].中国表面工程,2024,37(2):72-90.
论文作者
李玉，刘光明，李富天，刘晨辉，杨淑莉，董猛
精彩看点
通过研究2507不锈钢在酸性高氯废水模拟液中的电化学测试和浸泡腐蚀试验，简要探讨该材料的腐蚀机理，为蒸发设备选材提供数据支撑。
引用格式
李玉,刘光明,李富天,刘晨辉,杨淑莉,董猛.2507双相不锈钢在酸性高氯环境下的腐蚀行为[J].中国表面工程,2024,37(2):91-100.
02
综述论文
论文作者
马式跃，刘梅军，杨冠军，李长久
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从高速低温喷涂工艺原理出发，基于粒子变形过程和结合机理分析，阐明粒子碰撞前的速度和温度是影响变形行为的关键因素。为调控粒子速度和温度，总结了主要系统部件中的气固流动及作用行为研究进展，综述主导气固两相交互作用行为的喷枪核心零部件设计策略和相应参数调控方法，旨在促进深入理解高速低温喷涂沉积机理和研发高性能喷涂设备系统。
引用格式
马式跃,刘梅军,杨冠军,李长久.高速低温喷涂气固作用行为及喷涂系统研究进展[J].中国表面工程,2024,37(2):101-114.
论文作者
徐梦芸，张锦麟，马佳玉，唐登航，许文彬，王亮，谷红宇，章俞之，宋力昕
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在分析目前航天器常用聚合物的应用背景、服役环境、防护涂层设计的基础上，详细介绍常见的应力分析方法，并进一步对应力分析如何指导长寿命、多功能和高可靠的聚合物表面空间环境防护涂层材料设计提出建议。
引用格式
徐梦芸,张锦麟,马佳玉,唐登航,许文彬,王亮,谷红宇,章俞之,宋力昕.聚合物表面空间环境防护涂层热应力分析方法研究进展[J].中国表面工程,2024,37(2):115-136.
论文作者
田初春，蒋宏婉，袁森，邓静，岳熙
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分析总结了微纳织构涂层刀具的相关内容，包括微纳织构涂层刀具的作用机理、微纳织构涂层刀具的自身性能以及切削性能，并分析影响机制；总结微纳织构涂层刀具目前应用领域，并对微纳织构涂层刀具现阶段研究进行总结、对未来发展方向进行展望，为微纳织构涂层刀具后续研究提供参考价值。
引用格式
田初春,蒋宏婉,袁森,邓静,岳熙.微纳织构涂层刀具切削性能研究进展[J].中国表面工程,2024,37(2):137-160.
03
技术基础
论文作者
肖子玥，盛亮亮，魏雪娇，魏怀正，徐小军，朱旻昊
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以工业纯铁为研究对象，基于原位 XPS分析微动磨损试验平台，系统性开展真空（p=4 mPa）和大气（p=100 kPa）下不同位移幅值微动磨损试验，针对不同微动运行区域，对比研究真空和大气气氛环境下微动磨损行为，重点分析接触界面摩擦化学状态及其变化，探讨其对微动磨损行为的影响机理。
引用格式
肖子玥,盛亮亮,魏雪娇,魏怀正,徐小军,朱旻昊.XPS原位分析纯铁微动磨损摩擦氧化行为[J].中国表面工程,2024,37(2):161-169.
论文作者
李强，刘送永，王庆阳
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基于 SLM 技术制备了多组 316L 样件，在样件制备过程中分组进行了 0、1、2、3 次激光重熔，对不同激光重熔次数下的样件表面利用三维轮廓扫描仪、扫描电子显微镜等进行了表征，利用高速往复摩擦磨损试验机对样件进行了摩擦磨损试验，利用电子分析天平测定了磨损前后的质量。对表征和磨损性能进行了分析，分析了重熔次数对表面质量和摩擦磨损的影响机理，提出了经济重熔次数概念，确定了 1、2、3 次重熔对表面粗糙度和摩擦磨损性能综合改变率，确定了经济重熔次数为 2；根据研究成果，给出了经济重熔次数的应用实例，展望了经济重熔次数的应用前景。
引用格式
李强,刘送永,王庆阳.选择性激光熔化成形(SLM)增材制造重熔次数对316L构件表面粗糙度及磨损性能的影响[J].中国表面工程,2024,37(2):170-181.
论文作者
林洁琼，吴明磊，刘思洋，周岩，谷岩，周晓勤
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利用有限元软件Abaqus 建立了一个二维微观多相有限元模型，考虑了颗粒断裂和基体变形破坏以及模拟了颗粒与基体间牵引力的内聚单元，该模型能够体现加工过程中更真实的颗粒失效行为。通过模拟 SiCp / Al 复合材料的常规切削和超声振动辅助切削过程，比较两种加工方式下 SiCp / Al 复合材料的切削性能，分析了刀具和颗粒之间不同的相对位置对颗粒去除行为的影响。研究了超声振动辅助切削 SiCp / Al 复合材料的去除机理、表面形貌和切削力，并与 CC 进行对比，揭示了 UVAC 方法的优越性。
引用格式
林洁琼,吴明磊,刘思洋,周岩,谷岩,周晓勤.超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料的加工机理及试验[J].中国表面工程,2024,37(2):182-198.
论文作者
郭磊，郭鹏举，刘天罡，郭万金，吕景祥，靳淇超
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采用分子动力学方法（Molecular dynamics，
MD），分析固结与游离金刚石磨粒协同作用下的单晶硅材料磨抛加工过程，研究磨粒切入深度、横向 / 纵向间距等因素对材料受力、相变、损伤的影响，讨论单晶硅磨抛协同加工过程的材料去除机理，为单晶硅磨粒加工技术的发展提供参考。
引用格式
郭磊,郭鹏举,刘天罡,郭万金,吕景祥,靳淇超.单晶硅磨抛协同加工的分子动力学[J].中国表面工程,2024,37(2):199-210.
论文作者
范鑫丽，杜佳恒，肖东琴，李耀华，胡丽群，贺葵，翁杰，段可，刘刚利
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将 MAO 与 EPD 技术结合，制备同时具备良好抗菌及生物相容性的复合涂层，以探究一种降低口腔中 MAO 钛种植体周围感染发生率的方法。
引用格式
范鑫丽,杜佳恒,肖东琴,李耀华,胡丽群,贺葵,翁杰,段可,刘刚利.微弧氧化钛电泳沉积制备氧化镁涂层及其抗菌性与生物相容性[J].中国表面工程,2024,37(2):211-219.
论文作者
黄杰，曾强，刘喆，陈江善，李浩鹏，廖斌
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采用磁过滤电弧离子镀技术，在 Zr包壳材料上制备 Nb、Cr、Nb / Cr 三种涂层作为扩散阻挡层，将制备有涂层的 Zr 片与 UO2烧结片紧密贴合，制成“三明治”扩散偶，将扩散偶置于热压烧结炉中进行热压烧结，使扩散偶中的元素尽量扩散，研究不同类型的扩散阻挡层对 UO2与 Zr 包壳之间的扩散反应的阻挡效果。
引用格式
黄杰,曾强,刘喆,陈江善,李浩鹏,廖斌.UO2与Zr包壳的扩散反应阻挡层[J].中国表面工程,2024,37(2):220-226.
04
工程应用
论文作者
邵勇，孙树峰，王萍萍，蒙卡·彼得·帕沃尔，陈博文，张丰云，王茜，孙维丽
精彩看点
设计并搭建了一套激光-化学复合抛光试验平台，通过开展激光-化学复合抛光试验来探究医用 TC4 钛合金激光-化学复合抛光表面形貌演化规律，并进一步明确激光-化学复合抛光机理，为钛合金或其他自钝化金属的精密抛光提供参考。
引用格式
邵勇,孙树峰,王萍萍,蒙卡·彼得·帕沃尔,陈博文,张丰云,王茜,孙维丽.医用TC4钛合金激光-化学复合抛光及表面形貌演化[J].中国表面工程,2024,37(2):227-237.
论文作者
王波，辛蕾，张凯，高健，李好，吴连锋
精彩看点
在铝合金基材上通过一步喷涂法制备出耐磨超疏水涂层。将环氧树脂涂覆到基体上，待半固化状态后喷涂上硬脂酸修饰的混合微米 SiO2 和纳米 TiO2 颗粒得到具有明显双尺度结构的超疏水涂层——接触角为～155.4°、滚动角为～3°。通过胶带剥离、砂纸摩擦、紫外光长时间照射，以及不同 pH液滴等多种条件下测试该涂层的耐磨耐久性，且通过结冰试验测试了涂层的抗结冰性能。通过电化学测试和长期浸泡测试了涂层的耐腐蚀性能。因 TiO2粒子本身具有光降解性能，还进行了涂层的紫外光降解测试以及自清洁、防污测试。
引用格式
王波,辛蕾,张凯,高健,李好,吴连锋.耐久超疏水涂层的制备及其防冰防腐自清洁性能[J].中国表面工程,2024,37(2):238-247.
论文作者
王小勇，张慧峰，郭佳毫，姜宇，姜雨辰
精彩看点
将有机钼和纳米硼酸钙结合，选用应用领域广泛的液体石蜡作为基础油用于制备复合润滑油添加剂，综合利用其抗氧化性能以及极压抗磨性能。首先开展添加不同质量分数的三种有机钼添加剂的四球机润滑试验，确定复合润滑油添加剂中有机钼的种类及最佳配比。然后，将有机钼与纳米 CaB复合，制备复合润滑油添加剂，针对变速重载的恶劣工况，开展复合润滑油添加剂的环块试验，研究复合添加剂的润滑效果及减摩抗磨机理，以期获得具备优异润滑性能的复合添加剂，从而进一步提升机械设备在恶劣工况下的运行稳定性和安全性。
引用格式
王小勇,张慧峰,郭佳毫,姜宇,姜雨辰.重载变速冲击工况下MoDDP/CaB复合润滑油添加剂的润滑性能[J].中国表面工程,2024,37(2):248-259.
论文作者
余红雅，袁涵，李竞舟，刘仲武，郭宝春，杨建民，陈榕寅
精彩看点
通过在羰基铁粉中添加不同含量的硅烷偶联剂，探究偶联剂在磁粉芯固化过程中膨胀系数的变化，进而影响磁粉芯的磁性能和成型性，为磁粉芯和一体成型电感的学术研究和工业应用提供指导。
引用格式
余红雅,袁涵,李竞舟,刘仲武,郭宝春,杨建民,陈榕寅.通过优化偶联剂含量改善磁粉芯综合性能[J].中国表面工程,2024,37(2):260-268.
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中国表面工程
中文、中国科技核心期刊
